Принцип Маха: различия между версиями
| [отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
категоризация |
Конвлас (обсуждение | вклад) м викификация, пунктуация |
||
Строка 1:
'''Принцип Маха''' ― утверждения, охватывающие три вида вопросов:
# Существование пространства и времени неразрывно связано с существованием [[физическое тело|физических тел]]. Удаление всех физических тел прекращает существование [[Пространство в физике|пространства]] и [[Время|времени
# Причиной существования [[Инерциальная система отсчёта|инерциальных систем]] отсчёта является наличие далёких космических масс
# [[Инерция|Инертные]] свойства каждого
В [[Классическая механика|классической механике]] и [[Теория относительности|теории относительности]], напротив, считается, что инертные свойства тела, например, его [[масса]], не зависят от наличия или отсутствия других тел. Однако в [[Общая теория относительности|общей теории относительности]] (ОТО) от окружающей материи зависят свойства локально [[Инерциальная система отсчёта|инерциальных систем отсчёта]], относительно которых и определяются инертные свойства тел, что может считаться конкретной реализацией принципа Маха<ref>{{книга |часть=§ 21.12. «Принцип Маха и происхождение инерции», и примечание редакторов перевода на странице 200 |заглавие=[[Гравитация (книга)|Гравитация]]. Т. 2. |автор=Ч. Мизнер, К. Торн, Дж. Уилер. |оригинал=Gravitation |Место=М. |издательство=Мир |год=1977 |страниц=526 |страницы=192—202 |ссылка=http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/MiznerTornUiler_t2_1977ru.djvu}}</ref>.
Принцип Маха был сформулирован [[Мах, Эрнст|Эрнстом Махом]] в [[1896 год в науке|1896 году]], однако им не была приведена точная [[Математика|математическая]] формулировка этого принципа. Следуя [[Принцип наблюдаемости|принципу наблюдаемости]], Мах подверг критике понятие [[Пространство-время теории Ньютона|абсолютного пространства Ньютона]], [[ускорение]]м относительно которого Ньютон объяснял возникновение [[Сила инерции|сил инерции]]. По Маху, источником инерции является ускорение не относительно абсолютного пространства, а относительно системы отсчета, связанной с удаленными звездами, масса которых является источником инерции
Принцип Маха в его исходной формулировке (инертные свойства тела зависят от массы и расположения других тел) не выполняется в теории относительности<!-- Какой -->. Это утверждение следует из того, что ''принцип относительности инерции'' допускает мгновенность передачи действия на расстояние ([[Дальнодействие и короткодействие|принцип дальнодействия]]), а в основе теории относительности лежит принцип близкодействия (скорость передачи действия конечна и не превышает скорость света в вакууме){{sfn|Чудинов|с=116|1974}}; в пустом пространстве, согласно [[Специальная теория относительности|специальной теории относительности]], все тела обладают инерцией, независимо от наличия или отсутствия других тел{{sfn|Чудинов|с=116|1974}}; также, известно, что одна и та же сила сообщает данному телу одинаковое ускорение, независимо от наличия или отсутствия рядом других тел{{sfn|Зельдович|с=586|1967}}.
Имеется ряд неэквивалентных математических формулировок принципа Маха. Некоторые из этих формулировок совместимы с ОТО, другие ей противоречат. Современной физикой признаются только формулировки, совместимые с ОТО.<ref>{{cite web | author=Bondi, Hermann; and Samuel, Joseph | title=The Lense-Thirring Effect and Mach's Principle| work=arXiv eprint server | url=http://www.arxiv.org/abs/gr-qc/9607009 | accessdate=July 4 1996 }}.</ref> Большой вклад в исследование данного принципа внесли [[Герман Бонди]] и [[Джозеф Самуэл]].
Строка 16 ⟶ 15 :
{{Много цитат}}
[[Альберт Эйнштейн]] в период создания общей теории относительности надеялся, что принцип Маха найдёт своё воплощение в его теории. Вот что он писал в то время<ref>{{книга |автор = А. Эйнштейн |заглавие = Собрание научных трудов |место = М. |издательство = Наука |год = 1965 |том = 1}}</ref>:
{{цитата|«…в последовательной теории относительности нельзя определять инерцию по отношению к “пространству”, но можно определять инерцию масс относительно друг друга. Поэтому если я удалю какую-нибудь массу на достаточно большое расстояние от всех других масс Вселенной, то инерция этой массы должна стремиться к нулю. Попытаемся сформулировать это условие математически».}}
С этой позицией Эйнштейна был вполне солидарен и [[Паули, Вольфганг|Паули]]<ref>{{книга |автор = В. Паули|заглавие = Теория относительности |место = М. |издательство = Наука |год = 1983}}</ref>:
Строка 30 ⟶ 29 :
Принцип Маха можно проверить [[эксперимент]]альным путём, определив, влияют ли большие, близко расположенные массы на законы физики. Из принципа Маха следует, что должна существовать разница в инерциальной массе частицы, которая ускоряется по направлению к центру [[Млечный Путь|нашей Галактики]], и по направлению от неё. Были проведены опыты по резонансному поглощению [[фотон]]ов ядрами <math>Li^{7}</math> в магнитном поле с напряжённостью <math>4700</math> Гс. Ядро лития имеет основное состояние со спином <math>\frac{3}{2}</math> и четырьмя эквидистантными подуровнями, которые равны, если законы физики, определяющие инерцию, инвариантны относительно вращений. В этом случае [[спектр поглощения]] фотонов имеет единственный
максимум. Если законы физики неизотропны для разных направлений, подуровни имеют разное расстояние между собой и спектр поглощения фотонов имеет три близких максимума. <br>
Наблюдения проводились при разной ориентации магнитного поля относительно направления на центр нашей Галактики. Была получена верхняя граница для относительной анизотропии инертной массы <math>10^{-20}</math>. Данный опыт свидетельствует о невыполнении принципа Маха
== См. также ==
Строка 39 ⟶ 38 :
== Литература ==
* ''Мах, Э.
** ''Mach, Ernst
* {{книга
| автор = [[Чудинов, Энгельс Матвеевич|Чудинов Э. М.]]
| |||